Explique por que o trabalho requerido para deslocar uma partícula com carga Q através de uma diferença de potencial DV é W = QDV, enquanto a energia armazenada em um capacitor carregado é U = 1 2 QDV. Qual é a origem do fator 1 2 ?

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

O trabalho realizado, , é o trabalho realizado por um agente externo, como uma bateria, para mover uma carga através de uma diferença de potencial, . Para determinar a energia em um capacitor carregado, devemos adicionar o trabalho feito para mover pedaços de carga de uma placa para a outra. Inicialmente, não há diferença de potencial entre as placas de um capacitor. À medida que mais carga é transferida de uma placa para a outra, a diferença potencial aumenta, o que significa que é necessário mais trabalho para transferir cada pedaço adicional de carga.

O trabalho total é dado por:

Outra explicação é que a carga Q é movida através de uma diferença de potencial média é , exigindo trabalho total de .